Техника

Откуда в магните, собственно, магнитные свойства? чем они порождаются?

Нина Рубан
Нина Рубан
6 074
Это вполне объясняется даже упрощенной планетарной моделью Резерфорда, не нужно даже ни в какие квантовые дебри лезть.
Если у вас еще не разрушены школы, и ты не прогуливал физику, то должен был слышать, что при движении электрического заряда появляется магнитное поле. Вокруг провода с током оно всегда имеется. Собственно, магнитное поле - это и есть поле электрическое, просто оно ВЫГЛЯДИТ как магнитное, если заряд движется мимо тебя (или ты мимо него, безразлично).
Вокруг прямого провода (или просто заряженной частицы/предмета, двигающегося по прямой) магнитное поле имеет форму "цилиндра", его воображаемые силовые линии представляют собой замкнутые кольца, нечто наподобие "трубы" вдоль провода или траектории частицы.
Если завернуть провод в круг, то эта магнитная "труба" сворачивается вслед за ним в бублик, в тор. И появляется понятие "полюсов" - это дырки в бублике, куда влетают, а с другой стороны вылетают силовые линии. Это - уже полноценный магнит. Как видишь, для этого достаточно, чтобы какой-либо заряд двигался по кругу вокруг какой-то оси.
Ну так в атоме имеются заряженные частицы, электроны. По планетарной модели Резерфорда, они прямо ЛЕТАЮТ вокруг ядра, как планеты, описывают орбиты, круги. Поэтому буквально каждый электрон уже является как бы крошечным электромагнитом.
Но обычно в атомах химических элементов имеется сразу несколько электронов. Как они располагаются вокруг ядра? Ведь они заряжены одноименно, а значит, отталкиваются друг от друга, ИЗБЕГАЮТ приближаться друг к другу. Из-за этого они занимают вокруг атомного ядра такие позиции, чтобы в среднем оставаться как можно дальше от соседних электронов. Поэтому плоскости их орбит всегда разворачиваются друг от друга на максимально доступный угол, а если даже это не помогает, то размещаются на орбитах большего радиуса. В результате атом превращается в набор электромагнитов, развернутых в пространстве в разные стороны. Если количество электронов таково, что все направления имеют свою компенсацию, симметрично располагаются в пространстве, то общее магнитное поле атома останется нейтральным, "отсутствующим". Но если количество электронов не позволяет им расположиться симметрично, то появляется дисбаланс - некоторые единичные магнитные поля не находят себе компенсации, и весь атом в целом приобретает поле с определенным вектором, направлением оси.
Потом эти атомы собираем в кучу. Если температура (т. е. скорости движения атомов) слишком велика, это мешает им состыковаться друг с другом, и они блуждают, кто куда. Получается жидкость или газ. Ты наверняка знаешь, что ни жидкость, ни газ НЕ БЫВАЮТ магнитами - именно потому, что их атомы блуждают свободно и хаотично.
Но если температура понижается, атомы замедляются и уже могут так или иначе сцепиться друг с другом, не разлетаясь снова. Вещество переходит в твердое состояние. Так вот, когда атомы уже держатся друг за дружку крепко, они все же имеют некоторую возможность ПОВОРАЧИВАТЬСЯ на своих местах. И если эти атомы обладают каким-нибудь магнитным моментом, полюсами - то эти самые магнитные поля ВЫНУЖДАЮТ атомы поворачиваться согласованно и фиксироваться в этом положении. Тогда их поля начинают складываться, дополнять друг друга - и весь кусок вещества начинает выдавать магнитное поле. Оно тем плотнее и сильнее, чем больший процент атомов развернулся в одном общем направлении.

Дальше в комменте.
SM
Sumaya Musulmanka
53 508
Лучший ответ
Sumaya Musulmanka Некоторые вещества не слишком надежно стабилизируются в этом состоянии, и постороннее магнитное поле может заставить их атомы повернуться. После этого кусок вещества сохраняет то же направление поля, которым на него воздействовали. В быту это называется "намагничиванием". Обычное железо, к примеру, легко "запоминает" внешние магнитные поля и продолжает их "по памяти" воспроизводить, пока какая-нибудь причина не изменит или совсем не разрушит эту намагниченность. Например, нагревание - придает атомам подвижность, и они могут начать "вертеться" свободнее - магнит теряет свои свойства.
В других веществах атомы держатся друг за друга сильнее, и однажды намагнитив такое вещество, можно получить
Sumaya Musulmanka долговечный магнит, который не теряет своей намагниченности, даже оказавшись во внешнем поле с другим направлением.
В третьих веществах наоборот, атомы так легко вертятся на своих местах, что вещество моментально намагничивается, оказавшись в каком-то поле - и так же моментально "забывает" об этом, когда поле пропадает или изменяется.
Ну и наконец, в четвертых веществах сами атомы имеют слишком слабый магнитный момент (а то и вовсе его не имеют), поэтому вообще не реагируют на внешние поля.
Ориентацией спинов неспаренных орбитальных электронов. Чобы это понять, нужны начальные сведения по квантово-механической модели атома... Упрощенно: электрон - маленький магнитик, в магните некоторые электроны атомов ориентированы в одном направлении.
Ирина Зайцева
Ирина Зайцева
58 630
Сергей Нестеров А в ём тоже маленькие...
Элементарные частицы - это электромагнитные вихри - подобие катушек. Если их подогреть до мягкости и развернуть каким-нибудь внешним магнитом в одну сторону, а потом остудить, все они будут подобны одной большой и вечной "катушке-электромагниту"
Это ещё казахи хотели разгадать лет 10 назад...
В школе надо было посещать не только туалет... А что б не позориться, все, что не понимаешь - принимай на веру.
ЮМ
Юсиф Мирзоев
78 384
Это магия.))
Магнитное поле, ещё Кот Базилио про него пел: "Поле, поле, поле чудес. В стране дураков".)
Idris Mahmadulloev
Idris Mahmadulloev
65 243
для этого надо прочитать и понять книги с названием физика твердого тела
а чтобы их понять, надо еще много чего знать.
ЗАБЕЙ
Алевтина Кучер
Алевтина Кучер
50 253
Это порождается магнитным полем.
Enver Kamiloglu
Enver Kamiloglu
26 198

Похожие вопросы